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お問い合わせやWEBでよく閲覧されている解析事例を定期的に紹介しています。
[JAC189] 衝突を考慮したインジェクタの動作時間解析
概要
エンジンに使用されるソレノイド式インジェクタは、電磁石の磁力によりプランジャが移動することで弁が開き、燃料を噴射します。エンジン用のインジェクタは流量のばらつきを抑え燃費を向上させるなどの目的で、印加電圧に対する高い応答性が求められます。
ソレノイド式インジェクタの場合、応答性を下げる要因として、通電により発生する磁束が時間変化することによる渦電流があげられます。渦電流は磁束の変化を妨げる方向に発生しますので、通電開始時からの吸引力の立ち上がりが遅くなり、応答性が下がります。また、開閉時にプランジャが衝突して跳ね返ることは、開閉動作の妨げとなります。
JMAGでは過渡応答解析を実施することで、渦電流や、プランジャの衝突の影響を考慮したインジェクタの応答性を求めることができます。渦電流が発生している箇所を特定することで、応答性を向上させるのにはどうしたらよいか、検討することができます。
ここでは、ソレノイド式インジェクタに直流電圧を印加し、渦電流と衝突の影響を考慮した上で応答特性を求めています。
ここでは、ソレノイド式インジェクタに直流電圧を印加し、渦電流と衝突の影響を考慮した上で応答特性を求めています。
プランジャの位置とコイル電流
渦電流と衝突を考慮した場合の、時刻に対するプランジャの位置とコイル電流の比較を図1に示します。プランジャ位置は開弁方向を正とし、位置100(μm)で弁が全開になり、位置0(μm)で弁が閉じた状態です。時刻が4(ms)まではコイルに電源電圧を印加し続けるためコイルの電流値は増加していきます。4(ms)から6(ms)の間は弁が全開の状態を最低限の電流で保持する為に、コイル電流を0.25(A)に保つよう電圧を制御しています。6(ms)からはコイルに電流が流れないよう制御しており、燃圧、バネ、プランジャ重量により弁は閉じていきます。
電流密度分布、応答特性の比較など事例の詳細はWEBページをご覧ください。
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